九市鎮(zhèn)利垌水廠供水工程設(shè)計(jì)分析

方 程

(韶關(guān)市水利水電勘測(cè)設(shè)計(jì)咨詢有限公司惠州分公司，廣東 惠州 516008)

1 九市鎮(zhèn)現(xiàn)狀供水與規(guī)劃情況

1.1 九市鎮(zhèn)概況

九市鎮(zhèn)位于粵西中部西江中游北岸，是廣東省德慶縣下屬鎮(zhèn)。西距縣城22 km，東距肇慶市區(qū)70 km。西江水路、公路國(guó)道G321均從鎮(zhèn)內(nèi)經(jīng)過，交通便利。全鎮(zhèn)面積152.6 km2，其中圩鎮(zhèn)面積1.18 km2，耕地面積1000.00 hm2，山地面積8963.54 hm2。轄14個(gè)村委會(huì)，1個(gè)居委會(huì)，98個(gè)自然村[1]。

1.2 現(xiàn)狀供水情況

九市鎮(zhèn)供水區(qū)內(nèi)現(xiàn)有主要供水工程為扶號(hào)水廠和利垌水廠。扶號(hào)水廠為Ⅳ型集中供水工程，設(shè)計(jì)供水規(guī)模為280t/d，水源為地表水；利垌水廠為Ⅳ型集中供水工程，設(shè)計(jì)供水規(guī)模為215 t/d，水源為地表水。其余水廠均為Ⅴ型集中供水工程。根據(jù)2012—2014年《肇慶市水資源公報(bào)》，三年來德慶縣供水工程實(shí)際供水量詳見表1。

表1 2012—2014年德慶縣供水工程實(shí)際供水量 億m3

1.3 供水區(qū)規(guī)劃情況

根據(jù)《廣東省德慶縣村村通自來水工程建設(shè)規(guī)劃修編報(bào)告》，九市鎮(zhèn)規(guī)劃主要建設(shè)內(nèi)容有：對(duì)現(xiàn)有未達(dá)標(biāo)的供水工程進(jìn)行改造，對(duì)部分分散供水或未供水的區(qū)域新建供水工程。規(guī)劃供水工程共38宗，其中包括3宗Ⅳ型集中供水工程，其余均為Ⅴ型集中供水工程。

本次設(shè)計(jì)主要建設(shè)內(nèi)容為新建利垌水廠及其管網(wǎng)，從利垌水庫(kù)上游集雨范圍內(nèi)的三個(gè)取水陂頭取水(其中陂頭1和陂頭3需要新建，陂頭2利用現(xiàn)有陂頭)，引水至水廠，預(yù)留利垌水庫(kù)作為以上三個(gè)陂頭水量不夠時(shí)的預(yù)備水源[2-4]。

九市鎮(zhèn)現(xiàn)狀水平年總?cè)丝?6 281人，本次九市鎮(zhèn)村村通供水將分片區(qū)進(jìn)行設(shè)計(jì)，本次設(shè)計(jì)的利垌水廠供水片區(qū)總?cè)丝跒?3 507人，項(xiàng)目實(shí)施后，九市鎮(zhèn)14個(gè)行政村和1個(gè)居委會(huì)通自來水的有13個(gè)行政村和1個(gè)居委會(huì)，占全鎮(zhèn)的93.33%，通自來水的總?cè)丝趯⑦_(dá)到31 486人，占全鎮(zhèn)總?cè)丝诘?6.78%。通過本工程的實(shí)施，加強(qiáng)對(duì)全鎮(zhèn)自來水原水、出廠水和末梢水的水質(zhì)管理，確保水質(zhì)達(dá)標(biāo)率達(dá)到90%。本項(xiàng)目實(shí)施后，將達(dá)到廣東省要求的實(shí)現(xiàn)行政村自來水覆蓋率90%以上，農(nóng)村自來水普及率山區(qū)和人口分散地區(qū)達(dá)到85%以上，農(nóng)村生活飲用水水質(zhì)達(dá)標(biāo)率90%以上的目標(biāo)。

2 九市鎮(zhèn)利垌水廠供水工程設(shè)計(jì)分析

2.1 需水預(yù)測(cè)分析

本項(xiàng)目主要建設(shè)內(nèi)容為新建三個(gè)取水陂頭、新建輸水管線、新建利垌水廠及配套的配水管網(wǎng)，取水水源為山溪水，預(yù)留利垌水庫(kù)作為以上三個(gè)陂頭水量不夠時(shí)的預(yù)備水源。設(shè)計(jì)利垌水廠規(guī)模為最高日用水量2900 m3/d。

2.1.1 設(shè)計(jì)水平年

《村鎮(zhèn)供水工程技術(shù)規(guī)范》(SL 310—2019)規(guī)定，設(shè)計(jì)水平年應(yīng)與當(dāng)?shù)卮彐?zhèn)總體規(guī)劃以及人口、居民區(qū)、企業(yè)、建設(shè)用地、環(huán)境、防洪和水資源等相關(guān)規(guī)劃相協(xié)調(diào)，統(tǒng)籌考慮村鎮(zhèn)發(fā)展的需要和當(dāng)前亟待解決的飲水問題，近遠(yuǎn)期結(jié)合，分期實(shí)施，近期設(shè)計(jì)年限宜采用5～10 a，遠(yuǎn)期規(guī)劃設(shè)計(jì)年限宜采用10～20 a。取設(shè)計(jì)年限為10 a，現(xiàn)狀水平年為2015年，確定本項(xiàng)目設(shè)計(jì)水平年為2025年。本次設(shè)計(jì)采用的人口自然增長(zhǎng)率為6.0‰。

2.1.2 設(shè)計(jì)供水保證率

根據(jù)本工程的實(shí)際，結(jié)合《廣東省村村通自來水工程設(shè)計(jì)指引》，確定本項(xiàng)目的設(shè)計(jì)保證率為95%。

2.1.3 用戶水壓

根據(jù)規(guī)范SL 310—2019，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研的情況，農(nóng)村住房多為2～3層，因此本次設(shè)計(jì)以16 m水頭作為用戶接點(diǎn)的最小服務(wù)水頭。

2.1.4 供水水質(zhì)

利垌水廠水源為山溪水。供水水源選擇須符合國(guó)家《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB 3838—2002)Ⅲ類 以上或《地下水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T 14848—2017)Ⅲ類以上要求；供水水質(zhì)須符合國(guó)家《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB 5749—2006)的要求。

2.1.5 用水定額

結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)考察情況及安全飲水用戶的要求，本工程農(nóng)村居民的最高日用水定額為90 L/(人·d)，鎮(zhèn)區(qū)居民的最高日用水定額為100 L/(人·d)。本項(xiàng)目最高日用水量為2900 m3/d。

2.1.6 取水規(guī)模

根據(jù)規(guī)范SL 310—2019，水廠的自用水率按8%計(jì)，可計(jì)算水廠的設(shè)計(jì)取水規(guī)模為3095.86 m3/d，則月取水規(guī)模為6.3萬m3/月。

2.2 總體布置方案

根據(jù)規(guī)范SL 310—2019，本工程為集中式供水工程；根據(jù)《廣東省村村通自來水工程設(shè)計(jì)指引》(2011年12月)，本工程類型為Ⅲ型,主要建筑物級(jí)別為3級(jí)。

根據(jù)本區(qū)地形地勢(shì)特點(diǎn)以及河流水系、水資源量、水源水質(zhì)和人口分布等情況，在充分考慮地方實(shí)際情況的基礎(chǔ)上，經(jīng)過初步的供水水源水量分析和需水預(yù)測(cè)分析判斷，結(jié)合供水現(xiàn)狀，本次利垌水廠供水片區(qū)的供水水源、供水工程及供水范圍見表2。

表2 供水水源、供水工程及供水范圍

2.3 取水工程設(shè)計(jì)

2.3.1 水源選擇

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地查勘，本工程新建利垌水廠供水，水源為山溪水，水廠取水水源、出廠水、末梢水已委托德慶縣疾病預(yù)防控制中心(德慶縣衛(wèi)生檢驗(yàn)中心)進(jìn)行檢驗(yàn)，并出具《德慶縣疾病預(yù)防控制中心(德慶縣衛(wèi)生檢驗(yàn)中心)檢驗(yàn)報(bào)告》。

2.3.2 取水陂頭

本次設(shè)計(jì)從利垌水庫(kù)上游集雨范圍內(nèi)的三個(gè)取水陂頭取水(其中陂頭1和陂頭3需要新建，陂頭2利用現(xiàn)有陂頭)，引水至水廠，預(yù)留利垌水庫(kù)作為以上三個(gè)陂頭水量不夠時(shí)的預(yù)備水源。除枯水期外，三個(gè)陂頭的水量能夠滿足江咀、化龍、竹圍等19個(gè)自然村共計(jì)6992人，最高日用水量為877.94 m3/d的用水需求，當(dāng)枯水期三個(gè)陂頭水量不足時(shí)，可利用小型移動(dòng)式抽水泵從利垌水庫(kù)抽水以滿足上述19個(gè)自然村的用水需求[5]。

2.3.3 輸配水管線

本次利垌水廠擴(kuò)網(wǎng)新建工程主要新建輸水干管3.44 km，新建配水干管22.32 km，新建支管14.68 km。設(shè)計(jì)從取水陂頭至水廠的輸水管線采用單管布置，經(jīng)計(jì)算確定利垌水廠陂頭1輸水管為DN250PE100管，陂頭2輸水管為DN110PE100管，陂頭3輸水管為DN200PE100管。本工程配水管網(wǎng)屬于農(nóng)村供水工程，供水范圍較小，且村內(nèi)供水對(duì)象居住較分散，因此本次配水管網(wǎng)設(shè)計(jì)主要以樹狀網(wǎng)的配水形式為主。

2.4 凈水工程設(shè)計(jì)

2.4.1 水廠選址

水廠選址于利垌水庫(kù)壩肩右岸空地處，便于枯水期利用抽水泵從利垌水庫(kù)抽水，由于此處地勢(shì)較高，重力流供水可以滿足服務(wù)水頭，因此不需要增設(shè)加壓泵站。

2.4.2 凈水構(gòu)筑物形式

本工程水廠設(shè)計(jì)供水規(guī)模2900 m3/d，在村鎮(zhèn)供水工程中屬于小型水廠。考慮可以采用反沖洗時(shí)間較短，運(yùn)行管理簡(jiǎn)潔方便，凈水工藝處理能力不小于2900 m3/d的凈水構(gòu)筑物，根據(jù)水廠每天運(yùn)行20 小時(shí)，則凈水工藝處理能力不小于145 m3/h。

本工程對(duì)凈水構(gòu)筑物的設(shè)計(jì)擬采用一體化凈水裝置并列運(yùn)行，凈水裝置把各個(gè)凈水工藝段全部結(jié)合在一套設(shè)備中，具有良好的凈水效果，性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、占地面積少、維修容易、管理操作方便，為防止設(shè)備腐蝕延長(zhǎng)使用壽命，凈水設(shè)備采用不銹鋼產(chǎn)品制作。

2.4.3 一體化凈水裝置

本工程屬于小型水廠，選用一體化凈水裝置，凈水工藝處理能力145 m3/h，一體化式水廠凈水設(shè)備工藝如圖1所示。

圖1 一體化式水廠凈水設(shè)備工藝

3 結(jié) 語

隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加快，各地區(qū)供水設(shè)施不斷完善，農(nóng)村地區(qū)由于居民點(diǎn)分散、地形復(fù)雜、人口少，農(nóng)村飲水安全工程建設(shè)難度相對(duì)較大，做好規(guī)劃設(shè)計(jì)十分關(guān)鍵。在農(nóng)村供水工程設(shè)計(jì)中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況做好需水分析，由此做好總體布置規(guī)劃，逐步落實(shí)取水、凈水工程設(shè)計(jì)，切實(shí)滿足實(shí)際水量、水質(zhì)要求，保證農(nóng)村安全飲水。